DE1296913B - Thermostatic control valve - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein thermostatisches Regelventil, insbesondere für Dampfheizungsanlagen, bestehend aus einem mit einer Einlaß- und Auslaßöffnung versehenen Ventilgehäuse, in welchem ein aus einem thermisch gut leitfähigen Material bestehendes, mit einer engen Flüssigkeitsdurchlaßöffnung versehenes Schutzgehäuse gelagert ist, in welchem wiederum ein mit einem Ventilverschluß versehener Temperaturausdehnungskörper angeordnet ist.The invention relates to a thermostatic control valve, in particular for steam heating systems, consisting of one with an inlet and outlet opening provided valve housing, in which one made of a thermally highly conductive material existing protective housing provided with a narrow liquid passage opening is stored, in which in turn a temperature expansion body provided with a valve closure is arranged.

Die üblichen temperaturabhängig arbeitenden thermostatischen Regelventile, wie sie beispielsweise in Verbindung mit Dampfheizungsanlagen verwendet werden, enthalten balgförmige Temperaturausdehnungskörper, in welchen eine gewisse Menge verdampfungsfähiger Flüssigkeit abgedichtet eingeschlossen ist. Derartige thermostätische Regelventile haben jedoch den Nachteil, daß innerhalb des zu steuernden Rohrsystems auftretende impulsartige Druckänderungen, beispielsweise Wasserstöße, sich direkt auf den Thermostatbalg auswirken, so daß letzterer leicht beschädigt werden kann.The usual temperature-dependent thermostatic control valves, how they are used, for example, in connection with steam heating systems, contain bellows-shaped temperature expansion bodies in which a certain amount vaporizable liquid is sealed enclosed. Such thermostatic Control valves, however, have the disadvantage that within the pipe system to be controlled occurring pulse-like pressure changes, for example water surges, directly affect the thermostat bellows, so that the latter can be easily damaged.

Es ist deshalb bereits bekannt (deutsche Patentschrift 604 382, britische Patentschrift 248 549 und USA.-Patentschriften 2 579 034 und 2 874 924), den mit Ausdehnungsflüssigkeit gefüllten Thermostatbalg in einem mit einer kleinen Durchlaßöffnung versehenen Schutzgehäuse anzuordnen, so daß der Thermostatbalg zum Teil gegen Druckstöße gestützt ist. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die beim Anlassen einer Dampfheizanlage auftretenden Wasserstöße derart stark sind, daß ein derartiges Schutzgehäuse den mit Ausdehnungsflüssigkeit gefüllten Thermostatbalg noch nicht ausreichend genug gegen derartige Druckstöße zu schützen vermag, so daß trotz Schutzgehäuse weiterhin Beschädigungen des relativ empfindlichen Thermostatbalges auftreten.It is therefore already known (German patent specification 604 382, British U.S. Patent 248,549 and U.S. Patent Nos. 2,579,034 and 2,874,924), which coincides with Expansion fluid-filled thermostatic bellows in one with a small passage opening to arrange provided protective housing so that the thermostat bellows partially against pressure surges is supported. However, it has been found that when starting a steam heating system occurring water surges are so strong that such a protective housing the Thermostatic bellows filled with expansion fluid is not yet sufficient able to protect against such pressure surges, so that continues despite protective housing Damage to the relatively sensitive thermostat bellows occurs.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein thermostatisches Regelventil insbesondere für Dampfheizungsanlagen zu schaffen, das diesen obengenannten Nachteil nicht aufweist und das selbst beim Auftreten von sehr starken Druckstößen über lange Zeiträume hinweg zufriedenstellend arbeitet.The aim of the present invention is to provide a thermostatic control valve to create especially for steam heating systems, this disadvantage mentioned above does not have, even if very strong pressure surges occur over a long period of time Works satisfactorily over time.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß in der vollkommmen zurückgezogenen Position des Ventilverschlußteils die Flüssigkeitsdurchlaßöffnung durch ein ebenfalls von dem Temperaturausdehnungskörper betätigtes Verschlußelement geschlossen ist.According to the invention this is achieved in that in the perfect retracted position of the valve closure part, the liquid passage opening by a closure element also actuated by the temperature expansion body closed is.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Ventilstößels verdickt ist und daß das Verschlußelement durch die konische Verbindungsflanke zwischen dem verdickten Kopfteil und dem verdünnten Hals des des Ventilstößels gebildet ist.An advantageous embodiment of the invention is characterized in that that the end of the valve stem is thickened and that the closure element through the conical connecting flank between the thickened head part and the thinned neck of the valve stem is formed.

Um eine Dämpfung der in Dampfheizungsanlagen auftretenden Druckstöße zu erreichen, scheint es ferner zweckmäßig, wenn das Verschlußelement mit Nebenschlußkerben versehen ist.To dampen the pressure surges that occur in steam heating systems To achieve, it also seems expedient if the closure element with shunt notches is provided.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen im folgenden näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügte Zeichung Bezug genommen wird. Es zeigen F i g. 1 bis 3 Schnittansichten einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen thermostatischen Regelventils in geschlossener, geöffneter und vollkommen zurückgezogener Position, F i g. 4 eine Teilansicht des in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Ventilverschlußteiles, F i g. 5 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen thermostatischen Regelventils in geschlossener Position und F i g. 6 eine Teilschnittansicht einer Abwandlung des in F i g. 5 dargestellten Regelventils.Further details of the invention are to be explained in more detail below and, reference being made to the accompanying drawings. It show F i g. 1 to 3 sectional views of a first embodiment of the invention thermostatic control valve in closed, open and fully withdrawn Position, fig. 4 is a partial view of the FIG. 1 to 3 shown valve closure part, F i g. 5 is a sectional view of a second embodiment of the invention thermostatic control valve in closed position and F i g. 6 is a partial sectional view a modification of the one shown in FIG. 5 control valve shown.

F i g. 2 und 3 zeigen eine vorteilhaftes erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen thermostatischen Regelventils, welches in verschiedenen Regelpositionen dargestellt ist.F i g. 2 and 3 show an advantageous first embodiment of the thermostatic control valve according to the invention, which is in different control positions is shown.

Das erfindungsgemäße thermostatische Regelventill weist neben Einläß- und Auslaßöffnungen 1, 3 eine Ventildurchlaßöffnung 4 und ein Ventilverschlußteil 5 auf. Letzteres ist mittels eines Ventilstößels 5" an einem Temperaturausdehnungskörper 6 befestigt, der eine gewisse Menge verdampfbarer Flüssigkeit enthaltende luftdichte Kammer V aufweist.The thermostatic control valve according to the invention has, in addition to inlet and outlet openings 1, 3, a valve passage opening 4 and a valve closure part 5 on. The latter is by means of a valve tappet 5 ″ on a temperature expansion body 6 attached, the airtight containing a certain amount of vaporizable liquid Chamber V has.

Der Temperaturausdehnungskörper 6 ist von einem Schutzgehäuse 8 umgeben, das mittels einer Stiftschraube 7" an der Kappe 1 des Ventilgehäuses 1 befestigt ist. Ein an dem Temperaturausdehnungskörper 6 befestigter Ventilstößel 5" erstreckt sich durch eine in, der Mitte der Bodenplatte 8 a des Schutzgehäuses 8 angeordnete öffnung, wodurch zwischen dem Ventilstößel 5" und der Bodenplatte 8 a ein enger Ringspalt 10 gebildet wird. Am Ventilstößel 5" ist ferner der Verschlußteil 17 eines Trennventils befestigt, wobei zur Aufnahme dieses Versehlußteils 17 am unteren Teil des Ringspaltes 10 ein Ventilsitz 10' vorgesehen ist.The temperature expansion body 6 is surrounded by a protective housing 8, which is fastened to the cap 1 of the valve housing 1 by means of a stud screw 7 ″ arranged opening, whereby a narrow annular gap 10 is formed between the valve tappet 5 ″ and the base plate 8 a. The closure part 17 of a separating valve is also attached to the valve tappet 5 ″, with a valve seat 10 'for receiving this closure part 17 on the lower part of the annular gap 10. is provided.

Unter normalen Bedingungen sind Ventilsitz 10' und das Verschlußteil17 voneinander getrennt, so daß der Raum innerhalb und außerhalb des Schlitzgehäuses 8 durch den Ringspalt 10 miteinander verbunden sind, wobei die Temperatur der Niederschlagsflüssigkeit auf den Temperaturausdehnungskörper übertragen wird. Beim Auftreten von plötzlichen Druckänderungen in der angeschlossenen Rohranlage wird in Abhängigkeit des Zusammenziehens des Temperaturausdehnungskörpers 6 der Verbindungskanal am Ventilsitz 10' geschlossen, so daß die Übertragung von weiteren plötzlichen Druckänderungen in das Innere des Schutzgehäuses 8 verhindert wird und schädliche Auswirkungen auf den Temperaturausdehnungskörper 6 vermieden werden.Under normal conditions, the valve seat 10 'and the closure part 17 are separated from one another, so that the space inside and outside of the slot housing 8 are connected to one another by the annular gap 10, the temperature of the precipitation liquid being transmitted to the temperature expansion body. When sudden pressure changes occur in the connected pipe system, the connection channel on the valve seat 10 'is closed depending on the contraction of the temperature expansion body 6, so that the transmission of further sudden pressure changes into the interior of the protective housing 8 is prevented and harmful effects on the temperature expansion body 6 are avoided .

Bei dem in den F i g.1 bis 3 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Regelventils fließt die unkondensierte, gasförmige Substanzen enthaltende Niederschlagsflüssigkeit niedriger Temperatur in Abhängigkeit von der Aufwärtsbewegung des Ventilverschlußteils 5, welches in Abhängigkeit von der Ausdehnung des Temperaturausdehnungskörpers 6 geöffnet wird. Sobald der Ventilverschlußteil 5 entsprechend der Zusammenziehung des Temperaturausdehnungskörpers 6 geöffnet wird, gelangt Niederschlagsflüssigkeit in den Innenraum des Schutzgehäuses 8, wodurch der Temperaturausdehnungskörper 6 gekühlt und die Aufwärtsbewegung des Ventilstößels 5" beschleunigt wird. Wenn andererseits der Verschlußteil5 in Abhängigkeit von der Ausdehnung des Temperaturausdehnungskörpers 6 geschlossen wird, wird Niederschlagsflüssigkeit aus dem Innenraum des Schutzgehäuses 8 herausgedrückt und damit die Abwärtsbewegung des Ventilstößels 5" verlangsamt. Der beim Schließen sich ergebende Stoß wird dadurch gedämpft, was wegen des verminderten Verschleißes des Ventilverschlußkörpers 5 und der Ventildurchlaßöffnung 4 eine hohe Lebensdauer des Regelventils zur Folge hat. Beim Auftreten von plötzlichen Druckänderungen - insbesondere bei stoßartigen Druckanstiegen -wird der erste Druckanstieg auf den Temperaturausdehnungskörper 6 übertragen, wodurch derselbe zusammengedrückt wird. Dadurch wird der Verschlußtei117 des Trennventils so lange nach oben bewegt, bis es am Ventilsitz 10' anliegt, wodurch der enge Ringspalt 10 abgedichtet und der Fluß von Niederschlagsflüssigkeit unterbrochen wird. Dadurch wird jegliche Beschädigung oder dauernde Verformung des Temperaturausdehnungskörpers 6 verhindert.In the first embodiment of the control valve according to the invention shown in FIGS. 1 to 3, the uncondensed, gaseous substances containing low temperature precipitation liquid flows depending on the upward movement of the valve closure part 5, which is opened depending on the expansion of the temperature expansion body 6. As soon as the valve closure part 5 is opened in accordance with the contraction of the temperature expansion body 6, precipitation liquid enters the interior of the protective housing 8, whereby the temperature expansion body 6 is cooled and the upward movement of the valve tappet 5 "is accelerated is, precipitation liquid is pressed out of the interior of the protective housing 8 and thus the downward movement of the valve tappet 5 ″ slowed down. The shock resulting when closing is dampened, which, because of the reduced wear of the valve closure body 5 and the valve passage opening 4, results in a long service life of the control valve. When sudden pressure changes occur - in particular in the case of sudden pressure increases - the first pressure increase is transmitted to the temperature expansion body 6, whereby the same is compressed. As a result, the closure part 117 of the isolating valve is moved upward until it rests against the valve seat 10 ' , whereby the narrow annular gap 10 is sealed and the flow of precipitation liquid is interrupted. This prevents any damage or permanent deformation of the temperature expansion body 6 .

Das in F i g. 1 bis 3 dargestellte thermostatische Regelventil weist vorzugsweise eine Mehrzahl von Nebenschlußkerben 18 auf der Verschlußfläche des Verschlußteils 17 auf, wie sie in F i g. 4 dargestellt sind. Diese Nebenschlußkerben 18 sind so geformt, daß sie bei geschlossenem Verschlußelement 17 gegenüber Wasserstoßschwingungen einen hohen Strömungswiderstand bilden und demzufolge derartige Schwingungen dämpfen. Die Kerben 18 dienen ferner als Verbindungskanäle zwischen dem Innen- und Außenraum des Schutzgehäuses 8, damit eventuelle Druckdifferenzen zwischen den beiden Räumen sich ausgleichen können, bevor das Verschlußelement 17 erneut geöffnet wird. Plötzliche durch »Wasserstoß« bedingte Druckänderungen erzeugen unter anderem Schwingungen mit verhältnismäßig kurzer Periode, wobei letztere von der Dimension der zugehörigen Rohranlage abhängt.The in Fig. 1 to 3 shown thermostatic control valve preferably has a plurality of shunt notches 18 on the closure surface of the closure part 17, as shown in FIG. 4 are shown. These shunt notches 18 are shaped in such a way that when the closure element 17 is closed they form a high flow resistance to water surge vibrations and consequently dampen such vibrations. The notches 18 also serve as connecting channels between the inner and outer spaces of the protective housing 8, so that any pressure differences between the two spaces can be equalized before the closure element 17 is opened again. Sudden pressure changes caused by "water surge" generate, among other things, vibrations with a relatively short period, the latter depending on the dimensions of the associated pipe system.

Die Weiterleitung der ersten plötzlichen Druckänderung wird durch den begrenzenden Widerstand des engen Ringspaltes 10 verzögert, wobei das Verschlußelement geschlossen wird. Sobald der im Raum zwischen dem Ventilgehäuse 1 und dem Schutzgehäuse 8 herrschende Druck verringert wird, wird das Verschlußelement 17 durch den innerhalb des Schutzgehäuses 8 herrschenden Druck nach unten gedrückt, wodurch der enge Ringspalt 10 geöffnet wird. Nach der Wiederholung solcher öffnungs- und Schließvorgänge des engen Ringspaltes 10 kommt das Verschlußelement 17 in geöffneter Stellung zur Ruhe. Danach arbeitet das Regelventil gemäß seiner eigenen Wärmeempfindlichkeitscharakteristik.The transmission of the first sudden pressure change is delayed by the limiting resistance of the narrow annular gap 10 , the closure element being closed. As soon as the pressure prevailing in the space between the valve housing 1 and the protective housing 8 pressure is reduced, the closing element 17 is pressed by the pressure prevailing within the protective housing 8 downward pressure, thereby opening the narrow annular gap 10 degrees. After the repetition of such opening and closing processes of the narrow annular gap 10 , the closure element 17 comes to rest in the open position. Thereafter, the control valve operates according to its own heat sensitivity characteristic.

F i g. 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die abgedichtete Kammer V durch Verbinden des Temperaturausdehnungskörpers 6 mit der Bodenplatte 8 a des Schutzgehäuses 8 gebildet wird, wobei der Temperaturausdehnungskörper 6 die innere Wand der Kammer V darstellt. Eine bestimmte Menge verdampfbarer Flüssigkeit wird, ähnlich wie bei dem in F i g. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel in die Kammer V gebracht. Das Schutzgehäuse 8 besteht aus metallischem Material hoher Wärmeleitfähigkeit, so daß ein sehr rascher Wärmeübergang stattfindet. Eine weitere Verbesserung des Wärmeüberganges kann - wie dies in F i g. 6 dargestellt ist - durch Vorsehen von wärmeleitenden Rippen 8 b bewirkt werden.F i g. 5 shows a second embodiment of the invention in which the sealed chamber V is formed by connecting the temperature expansion body 6 to the base plate 8 a of the protective housing 8, the temperature expansion body 6 representing the inner wall of the chamber V. A certain amount of vaporizable liquid, similar to that in FIG. 1 to 3 brought into the chamber V embodiment. The protective housing 8 consists of metallic material of high thermal conductivity, so that a very rapid heat transfer takes place. A further improvement in the heat transfer can - as shown in FIG. 6 is shown - caused by the provision of heat-conducting ribs 8 b.

Der Temperaturausdehnungskörper 6 ist auch bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung gegen plötzliche Druckänderungen sehr gut geschützt. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel bildet das Verschlußelement 17 eine Einheit mit dem Ventilverschlußteil5. Es kann jedoch auch entsprechend F i g. 4 ein getrenntes Verschlußelement 17 benutzt werden. Wie oben beschrieben, kann erfindungsgemäß die Weitergabe von plötzlichen Druckänderungen, die etwa durch »Wasserstoß« erzeugt werden und die sehr häufig beim Anlassen einer Dampfrohranlage auftreten, mit Hilfe einer sehr einfachen und wirtschaftlichen Vorrichtung verhindert werden, wodurch der Temperaturausdehnungskörper vollständig geschützt ist, so daß Lebensdauer und Zuverlässigkeit verbessert sind und die universelle Anwendung von Ventileinrichtungen mit solchen Temperaturausdehnungskörpern möglich ist.The temperature expansion body 6 is also in this second embodiment the invention is very well protected against sudden changes in pressure. On this second one In the exemplary embodiment, the closure element 17 forms a unit with the valve closure part 5. However, it can also according to FIG. 4 a separate closure element 17 is used will. As described above, according to the present invention, the passing on of sudden Changes in pressure that are generated, for example, by "surge of water" and that are very frequent occur when starting a steam pipe system, with the help of a very simple and economic device can be prevented, thereby reducing the temperature expansion body is fully protected, so that service life and reliability are improved and the universal application of valve devices with such thermal expansion bodies is possible.

Claims (7)

Patentansprüche: 1. Thermostatisches Regelventil, insbesondere für Dampfheizungsanlagen, bestehend aus einem mit einer Einlaß- und Auslaßöffnung versehenen Ventilgehäuse, in welchem ein aus einem thermisch gut leitfähigen Material bestehendes mit einer engen Flüssigkeitsdurchlaßöffnung versehenes Schutzgehäuse gelagert ist, in welchem wiederum ein mit einem Ventilverschluß versehener Temperaturausdehnungskörper angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der vollkommen zurückgezogenen Position des Ventilverschlußteils (5) die Flüssigkeitsdurchlaßöffnung (10) durch ein ebenfalls von dem Temperaturausdehnungskörper (6) betätigtes Verschlußelement (17) geschlossen ist. Claims: 1. Thermostatic control valve, in particular for steam heating systems, consisting of a valve housing provided with an inlet and outlet opening, in which a protective housing made of a thermally highly conductive material and provided with a narrow liquid passage opening is mounted, in which a protective housing provided with a valve closure Temperature expansion body is arranged, characterized in that in the completely retracted position of the valve closure part (5) the liquid passage opening ( 10) is closed by a closure element (17) also actuated by the temperature expansion body (6) . 2. Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilverschlußteil (5) im Bereich der Auslaßöffnung (4) angeordnet ist. 2. Control valve according to claim 1, characterized in that the valve closure part (5) is arranged in the region of the outlet opening (4) . 3. Regelventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilverschlußteil (5) am Ende eines Ventilstößels (5', 5") angeordnet ist, welcher durch eine Öffnung des Schutzgehäuses (8) hindurchgeführt ist und daß die Flüssigkeitsdurchlaßöffnung (10) durch einen zwischen dem Ventilstößel (5', 5") und dem Schutzgehäuse (8) vorhandenen Ringspalt gebildet ist. 3. Control valve according to claim 1 or 2, characterized in that the valve closure part (5) is arranged at the end of a valve tappet (5 ', 5 ") which is passed through an opening of the protective housing (8) and that the liquid passage opening (10) is formed by an annular gap between the valve stem (5 ', 5 ") and the protective housing (8). 4. Regelventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Ventilstößels (5', 5") verdickt ist und daß das Verschlußelement (17) durch die konische Verbindungsflanke zwischen dem verdickten Kopfteil (5) und dem verdünnten Hals des Ventilstößels (5', 5") gebildet ist. 4. Control valve according to claim 3, characterized in that the end of the valve stem (5 ', 5 ") is thickened and that the closure element (17) through the conical connecting flank between the thickened head part (5) and the thinned neck of the valve stem (5 ', 5 ") is formed. 5. Regelventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement (17) mit Nebenschlußkerben (18) versehen ist. 5. Control valve according to claim 3 or 4, characterized in that the closure element (17) is provided with shunt notches (18) . 6. Regelventil nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilstößel (5") an der dem Ventilverschlußteil (5) zugekehrten Seite des Temperaturausdehnungskörpers (6) befestigt ist und daß die Ausdehnungsflüssigkeit im Inneren des Temperaturausdehnungskörpers (6) angeordnet ist. 6. Control valve according to one of claims 3 to 5, characterized in that the valve tappet (5 ") on the side of the temperature expansion body facing the valve closure part (5) (6) is attached and that the expansion liquid inside the temperature expansion body (6) is arranged. 7. Regelventil nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilstößel (5') an der dem Ventilverschlußteil (5) abgekehrten Seite des Temperaturausdehnungskörpers (6) befestigt ist und daß die Ausdehnungsflüssigkeit zwischen dem Temperaturausdehnungskörper(6) und dem Schutzgehäuse (8) angeordnet ist.7. Control valve according to one of claims 3 to 5, characterized in that that the valve tappet (5 ') on the side facing away from the valve closure part (5) of the Temperature expansion body (6) is attached and that the expansion liquid arranged between the temperature expansion body (6) and the protective housing (8) is.